OSI参照モデル ― 7階層それぞれの役割

結論

7階層は「下ほど物理に近く、上ほど人に近い」順に並んでいます

OSI参照モデルは、通信を7つの役割に分けて積み上げたものです。並び方には意味があります。下の層（第1層）ほど電気信号やケーブルといった「モノ」に近く、上の層（第7層）ほど人が読める文章や画面に近づきます。各層は自分のすぐ上下の層とだけやりとりし、自分の役割だけに集中します。

この記事で扱うこと：7階層それぞれが「何をする層か」「宛先は何か」「代表的なプロトコルは何か」を1層ずつ確認します。 OSI参照モデルとTCP/IPモデルの対応関係は扱いません。そちらは次の回1-3 OSI参照モデルとTCP/IPモデルの違い・対応関係で扱います。

確認

各層のボタンを押すと、その層の役割・PDU（データの呼び名）・宛先・関連する用語が下に表示されます。まずは知っている言葉（HTTPやWi-Fiなど）を含む層から押してみてください。

LAYER 7 / APPLICATION

アプリケーション層

人やアプリが直接使うサービスそのものを提供する層。

Webの閲覧、メールの送受信、ファイル転送、名前解決など、目的ごとのプロトコルが並びます。ブラウザやメールソフトそのものではなく、それらが話す言葉の決まりがこの層です。

HTTPHTTPSDNSSMTPIMAPSSHDHCP

身近な例：ブラウザに表示される 404 Not Found は、HTTPというL7プロトコルの返事です。

解説

表を上から下（第1層 → 第7層）へ読むと、物理的な信号が少しずつ「意味のあるデータ」に組み立てられていく流れが見えます。

層	役割	宛先	代表的な規格・プロトコル
第1層物理層	0と1を、電気・光・電波といった物理的な信号に変えて送り出す	なし	LANケーブルの規格、光ファイバ、Wi-Fiの電波、RJ-45コネクタ
第2層データリンク層	直接つながっている機器同士で、誤りなくデータを渡す	MACアドレス	Ethernet, Wi-Fi (802.11), ARP
第3層ネットワーク層	ネットワークをまたいで、最終的な宛先までの道を選ぶ	IPアドレス	IP, ICMP
第4層トランスポート層	アプリ同士の通信を成立させ、必要なら確実性を担保する	ポート番号	TCP, UDP
第5層セッション層	通信の開始から終了までの、ひと続きのやりとりを管理する	セッションIDなど	RPC, NetBIOS
第6層プレゼンテーション層	データの表現形式をそろえ、送り手と受け手が同じ意味に解釈できるようにする	なし	UTF-8, JPEG, TLS（暗号化）
第7層アプリケーション層	人やアプリが直接使うサービスそのものを提供する	URL / ドメイン名	HTTP, DNS, SMTP

物理層が扱うのは意味のないビットの列（電気信号や光の点滅）そのものです。「どこ宛か」を指定するという考え方自体が、まだ存在しません。宛先という概念は、次の第2層（MACアドレス）から登場します。

第4層には性格の異なる2つの代表プロトコルがあります。TCPは3ウェイハンドシェイクで接続を確立し、再送や順序の整理まで行う代わりに、その分だけ手間（オーバーヘッド）が増えます。UDPはそれらを省略し、速さと軽さを優先します。どちらを使うかはアプリ側が選びます。

第5層（セッション層）と第6層（プレゼンテーション層）は、実際に広く使われているTCP/IPモデルではアプリケーション層の中に吸収されており、独立した層としては意識されにくいところです。詳しくは次の回1-3 OSI参照モデルとTCP/IPモデルの違い・対応関係で扱います。

用語

同じひとかたまりのデータでも、どの層を通っているかによって呼び方が変わります。この呼び名をPDU（Protocol Data Unit）と呼びます。

呼び名が意識されるのは、主に第1層〜第4層までです。第5層〜第7層はまとめて「データ」と呼びます。そのうちアプリケーション層のデータは、特に「メッセージ」と呼びます。

覚え方

7階層を上（第7層）から下（第1層）へ暗記するための語呂合わせがあります。公式な由来があるものではありませんが、順番を覚える助けになります。

頭文字をつなげると：「アプセトネデブ」。1つの層に1文字が対応します。「プ（プレゼンテーション）」を忘れて「アプ」のように2文字ずつ読んでしまうと、プレゼンテーション層がまるごと抜け落ちるので注意してください。

練習

選んでから「採点する」を押すと、解説つきで答え合わせができます。

次の回